DE1167968B

DE1167968B - Isolation bolts for electrical machines and devices

Info

Publication number: DE1167968B
Application number: DES73662A
Authority: DE
Inventors: Harry Schippmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-04-26
Filing date: 1961-04-26
Publication date: 1964-04-16

Description

Isolierbolzen für elektrische Maschinen und Geräte Beim Bau elektrischer Maschinen und Geräte besteht oft die Aufgabe, daß Bolzen oder Gestänge nicht nur große mechanische Kräfte aufnehmen müssen, sondern auch Teile unterschiedlichen Potentials miteinander verbinden müssen. Die Bolzen sollen daher ganz oder teilweise aus Isolierstoffen bestehen und damit eine hohe Überschlagsspannung besitzen.Insulating bolts for electrical machines and devices When building electrical Machines and devices often have the task that bolts or rods not only Must absorb large mechanical forces, but also parts of different Must connect potentials with each other. The bolts should therefore be wholly or partially consist of insulating materials and therefore have a high flashover voltage.

Zu diesem Zweck hat man bereits Bolzen aus Kunstharz hergestellt, das mit Gewebeteilen verstärkt wurde und mit metallischen Anschlußteilen versehen war. Die Anschlußteile wurden entweder eingegossen oder aufgeklebt.For this purpose, bolts have already been made from synthetic resin, which was reinforced with fabric parts and provided with metallic connecting parts was. The connecting parts were either poured in or glued on.

Diese Befestigungsart der Anschlußteile beeinträchtigt aber die mechanische Zugfestigkeit der Bolzen. Es ist weiterhin bekannt, die metallischen Anschlußteile mit einer Innenbohrung zu versehen, durch welche ein Strang aus parallel oder überwiegend parallel gerichteten, mit Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern gezogen wird, der in der Innenbohrung, die konisch aufgeweitet ist, verkeilt wird, bevor das Kunstharz ausgehärtet wird. Bei diesen bekannten Anordnungen liegen also die metallischen Anschlußteile über dem Kunstharz des Bolzens, so daß die Überschlagslänge der Bolzen verkürzt ist. However, this type of attachment of the connecting parts affects the mechanical Tensile strength of the bolts. It is also known, the metallic connecting parts to be provided with an inner bore through which a strand of parallel or predominantly parallel insulating fibers embedded with synthetic resin are drawn, which is wedged in the inner bore, which is flared, before the resin is cured. In these known arrangements are the metallic Connection parts over the synthetic resin of the bolt, so that the overlap length of the bolt is shortened.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Gemäß der Erfindung sind bei einem Isolierbolzen, dessen metallische Anschlußteile eine Innenbohrung besitzen und von einem durch die Innenbohrung gezogenen Strang der in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern getragen werden, der Strang und ein Teil der metallischen Anschlußteile mit überwiegend parallel in Richtung der Achse laufenden, in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffaserbündeln umgeben, von denen ein Teil durch weitere Isolierstoffasern in Aussparungen in den metallischen Anschlußteilen eingeschnürt bzw. gepreßt sind. Dadurch entsteht nach dem Aushärten des Kunstharzes eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den metallischen Anschlußteilen und den tragenden, in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern, welche die mechanische Zugfestigkeit des Bolzens nicht beeinträchtigt. The invention avoids these disadvantages. According to the invention are in the case of an insulating bolt, the metallic connecting parts of which have an inner bore and from a strand drawn through the inner bore, embedded in synthetic resin Insulating fibers are worn, the strand and part of the metallic connecting parts with predominantly running parallel in the direction of the axis, embedded in synthetic resin Isolierstoffaserbündeln surrounded, of which a part by further Isolierstoffäuren are constricted or pressed into recesses in the metallic connecting parts. This creates a non-positive connection after the synthetic resin has hardened between the metallic connection parts and the load-bearing, embedded in synthetic resin Insulating fibers that do not affect the mechanical tensile strength of the bolt.

Weiterhin sind die das Potential tragenden metallischen Anschlußteile des Bolzens, soweit sie nicht zur Befestigung freiliegen müssen, außen von den in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern umgeben, so daß praktisch die gesamte Länge des Bolzens als Überschlagslänge dient. Die Bolzen besitzen damit eine optimal hohe Oberschlagsspannung.Furthermore, the metal connection parts that carry the potential are of the bolt, insofar as they do not have to be exposed for fastening, on the outside of the in Resin embedded insulating fibers surround, so that practically the entire Length of the bolt serves as the approximate length. The bolts thus have an optimal high flashover voltage.

Als Isolierstoffasern können in vorteilhafter Weise Glasfasern verwendet werden oder synthetische Kunststoffasern aus z. B. Polykondensationsproduk- ten von Adipinsäure und Hexamethylendiamin. Als Kunstharz zur Einbettung der Isolierstoffasern verwendet man mit Vorteil Epoxydharze oder mit reaktiven Monomeren versetzte Polyesterharze. Glass fibers can advantageously be used as insulating fibers or synthetic synthetic fibers made of z. B. Polycondensation production ten of Adipic acid and hexamethylenediamine. As synthetic resin for embedding the insulating fibers it is advantageous to use epoxy resins or polyester resins mixed with reactive monomers.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Der Bolzen 1 besitzt zwei metallische Anschlußteile 2, die aus einer Hülse mit Außengewinde 3 bestehen. Die Innenbohrung 4 der Hülse 2 ist nach einer Seite konisch aufgeweitet und in ihrem zylindrischen Teil mit Riefen 5 zur Erhöhung der Haftung des Isolierstoffaserstranges versehen. Durch die Innenbohrungen der beiden Anschlußteile 2 ist ein Strang 6 aus parallel verlaufenden Glasfasern gezogen. Zur Verbesserung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen den metallischen Anschlußteilen 2 und dem Strang 6 ist ein Keil 7 von außen in den Strang 6 hineingetrieben. Der Strang 6 ist mit überwiegend parallelen, in Richtung der Bolzenachse verlaufenden Glasfaserbündeln 8 umwikkelt, die zunächst die Durchmesserdifferenz zwischen dem Strang 6 und dem Außengewinde 3 ausfüllen und dann die metallischen Anschlußstücke 2 teilweise von außen überdecken. Dabei sind in dem von außen überdeckten Bereich der Anschlußteile 2 Glasfaserbündel 9 in Richtung der Schraubengänge des Außengewindes gewickelt, so daß die parallel zur Achse verlaufenden Glasfaserbündel 8 eingeschnürt und in die Gewindegänge des überdeckten Außengewindes 3 eingepreßt werden. Man erhält dadurch eine gute form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den metallischen Anschlußteilen und den tragenden, in Kunstharz eingebetteten Glasfasern. In the following the invention is based on an exemplary embodiment described. The bolt 1 has two metallic connecting parts 2, which consist of a Sleeve with external thread 3 exist. The inner bore 4 of the sleeve 2 is after a Side widened conically and in its cylindrical part with grooves 5 to increase the adhesion of the insulating fiber strand. Through the inner bores of the two connecting parts 2, a strand 6 is drawn from parallel glass fibers. To improve the positive connection between the metallic connecting parts 2 and the strand 6, a wedge 7 is driven into the strand 6 from the outside. Of the Strand 6 is predominantly parallel, running in the direction of the bolt axis Glass fiber bundles 8 wrapped around, the first the difference in diameter between the Fill in strand 6 and the external thread 3 and then the metallic connectors 2 partially cover from the outside. Thereby are in the area covered from the outside of the connecting parts 2 fiber optic bundle 9 in the direction of the screw threads of the external thread wound so that the glass fiber bundle 8 running parallel to the axis is constricted and pressed into the threads of the covered external thread 3. You get thus a good form-fitting and force-fitting connection between the metallic Connection parts and the supporting glass fibers embedded in synthetic resin.

Die Herstellung eines derartigen Isolierbolzens erfolgt durch Aufziehen der metallischen Anschlußteile 2 auf den mit Kunstharz getränkten, jedoch noch nicht ausgehärteten Strang 6 aus parallel verlaufenden Glasfasern. Da die hülsenförmigen Anschlußteile wie eine Düsenöffnung wirken, wird der Glasfaserstrang bei dem Aufziehen der Anschlußteile verdichtet. Der so vorbereitete, mit den metallischen Anschlußteilen versehene Strang wird dann ausgehärtet. Zur Umwicklung des Raumes zwischen den Hülsen mit überwiegend parallel in Richtung der Achse verlaufenden Glasfaserbündeln werden gebündelte, gewebsartig mit einem gegenüber den Glasfaserbündeln dünnen Schußfaden gehaltene, parallel verlaufende Glasfasern verwendet, die mit einem noch nicht ausgehärteten härtbaren Kunstharz getränkt sind. Die achsparallelen Glasfaserbündel, welche von außen die metallischen Anschlußteile überdecken, werden durch in Richtung des Außengewindes gewickelte Glasfaserbündel in die Gewindegänge gepreßt. Durch weitere Umwicklung von achsparallelen Bündeln bildet man eine glatte zylindrische Oberfläche. Nach Beendigung der Herstellung wird das zur Tränkung der restlichen Glasfasern verwendete Kunstharz ausgehärtet. Such an insulating bolt is produced by pulling it open the metallic connecting parts 2 on the impregnated with synthetic resin, but not yet cured strand 6 from parallel Fiberglass. There the sleeve-shaped connecting parts act like a nozzle opening, the glass fiber strand becomes compressed when pulling up the connecting parts. The one prepared in this way, with the metallic ones The strand provided with connecting parts is then cured. To wrap the room between the sleeves with predominantly parallel in the direction of the axis Glass fiber bundles are bundled, tissue-like with one opposite the glass fiber bundles thin weft held, parallel glass fibers used with are impregnated with a curable synthetic resin that has not yet cured. The axially parallel Glass fiber bundles, which cover the metallic connecting parts from the outside, are through fiberglass bundles wound in the direction of the external thread into the threads pressed. By further wrapping axially parallel bundles, one forms a smooth one cylindrical surface. After the production is finished, this is used to impregnate the remaining glass fibers hardened synthetic resin.

Man erhält so einen Bolzen mit großer mechanischer Zugfestigkeit und hohen elektrischen Überschlagswerten. Dieser ist besonders gut geeignet, hohe, schlagartig auftretende Belastungen auszuhalten, wie sie z. B. die Bolzen der Wickelkopfbefestigung elektrischer Stoßstrommaschinen aufnehmen müssen. Ferner können diese Isolierbolzen auch mit Vorteil als Gestänge zur Übertragung und Auslösung von Schaltbewegungen eingesetzt werden. A bolt with great mechanical tensile strength is obtained in this way and high electrical flashover values. This is particularly suitable for high, withstand sudden loads as they occur, for. B. the bolts of the winding head attachment electrical impulse current machines. Furthermore, these insulating bolts Also with advantage as a linkage for the transmission and triggering of switching movements can be used.

Patentansprüche: 1. Isolierbolzen für elektrische Maschinen und Geräte, bestehend aus mit überwiegend parallellaufenden Isolierstoffasern verstärktem, ausgehärtetem Kunstharz und metallischen Anschlußteilen mit einer Innenbohrung, die von einem durch die Innenbohrung gezogenen Strang der in Kunstharz eingebetteten Isolierstoffasern getragen werden, dadur ch gekennzeichnet, daß der Strang und ein Teil der metallischen Anschlußteile mit überwiegend parallel in Richtung der Achse verlaufenden in Kunstharz eingebetteten Isolierstofffaserbündeln umgeben sind, von denen ein Teil durch weitere Isolierstoffasern in Aussparungen in den metallischen Anschlußteilen eingeschnürt bzw. gepreßt sind. Claims: 1. Insulating bolts for electrical machines and devices, consisting of hardened and reinforced with predominantly parallel insulating fibers Synthetic resin and metallic connecting parts with an inner hole, which is of a strand of insulating fibers embedded in synthetic resin, drawn through the inner bore be worn, characterized by the fact that the strand and part of the metallic Connection parts with predominantly parallel in the direction of the axis in synthetic resin embedded insulation fiber bundles are surrounded, some of which are surrounded by further Insulating fibers constricted in recesses in the metallic connecting parts or are pressed.

Claims

2. A method for producing the insulating bolt according to claim 1, characterized in that an insulating fiber strand impregnated with a curable synthetic resin is provided with metallic connecting parts and cured and then with others is wrapped with curable synthetic resin soaked insulating fiber bundles that can only be cured after the insulating bolt has been manufactured.

Considered publications: German utility model no. 1,763,628; British Patent No. 861,241; ETZB, 1959, pp. 391, 392.